Система автоматического регулирования качества горения в топке котлоагрегата

О П И С А Н И Е в 750217ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(23) Приоритет по делам нвееретеннй и открытий.261(088.8) Дата опубликования описания 25.07. 80(72) Автор изобретения А. А. Ивантотов Всесоюзный дважды ордена Трудового Красного Знаменитеплотехнический научно-исследовательский институтим. ф, Э, Дзержинского(54) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ КАЧЕСТВА ГОРЕНИЯ В ТОПКЕ КОГЛОАГРЕГАТА 1Изобретение относится к области регулирования качества сжигания топлива и может найти применение преимущественно при поддержании оптимального режима горения в топках котлоагрегатов тепловых электростанций.Известны системы автоматического регулирования качества горения в топке котлоагрегата, содержащие регулятор с датчиками неполноты сгорания топлива,то установленными в нескольких точках сечения газохода, и испопнительныйорган(11,В известной системе предусмотрены два датчика неполноты сгорания, установленные на правой и левой сторонах газот 5 хода и подключенные непосредственно ко входу регулирующего прибора. Таким образом, на вход регулятора подается усредненный сигнал.Система настраивается при отсутствии перекосов, т. е. когда уровни сигналов датчиков близки друг другу и усредненный сигнал характеризует величину сигнала каждого датчика. При работе САР в 2этом случае уровни неполноты сгораниятоплива в местах расположения датчиковблизки по величине и соответствуют заданной уставке регулятора,Однако в случае ухудшения качествасжигания топлива по одной из сторон топочной камеры, например нз-за коксования отдельных форсунокили ухудшения вних распыла топлива, возникает перекосв уровнях неполноты сгорания топлива поширине топки, При этом сигнал одного издатчиков недожога может существенноотличаться от сигнала другого, В этомслучае известная САР установит избытоквоздуха, при котором суммарный сигналдатчиков останется неизменным, и уменьшение сигнала одного датчика будет скомпенсировано сигналом другого датчика.Увеличение неполноты сгорания приводитк ускорению заноса поверхностей нагревасажистыми частицами, а следовательно,к резкому увеличению скорости коррозии,увеличению аэродинамического сопротивле-,ния и перекосу параметров газовоздушнс10 15 20 25 30 Известная система без выделителямаксимального сигнала в этой ситуациибудет удерживать режим в точке 11 насуммарной характеристике 12, Этот режим характеризуется вдвое большим уровнем недожога по стороне с ухудшенным40горением, чем при отсутствии перекоса.Кроме того, изменение крутизны характею ристики объекта 12 приведет к ухудшениюдинамических свойств известной системы,в первую очередь быстродействия.45С целью упрощения конструкции изобретения предусмотрено выполнение выделителя максимального сигнала в виде параллельно соединенных нелинейных выходныхцепей измерителей величины пульсаций 50оптической плотности дымовых газов.Таким образом, данная система регулирования исключает повышение уровняуноса в отдельных участках топочной камеры при возникновении неравномерности 55условий сжигания топлива по ширине топки.Это предотвращает повышенный заносповерхностей нагрева продуктами неполного сгорания и, следовательно, позволяет 3 7 502 го тракта по ширине котла. Отложения сажистых частиц являются очагом пожара на котлоагрегате и не допустимы по условиям его эксплуатации.Следует также учесть, что изменение крутизны характеристики суммарного сигнала датчиков при появлении перекосов приводит к ухудшению динамических свойств известной системы,Целью изобретения явля ется повышение точности и быстродействия регулирования. Это достигается тем, что в системувведен выделитель максимального сигнала, включенный между выходами датчиковнеполноты сгорания и входом регулятора.На фиг, 1 изображена структурнаясхема системы, а на фиг. 2 - графикизависимости выходных сигналов датчиковнеполноты сгорания от коэффициента из.бытка воздуха, которые для удобства рассмотрения аппроксимированы прямымилиниями.Система содержит датчики 1 неполноты сгорания, соединенные через выделитель 2 максимального сигнала с регулятором 3, который воздействует на исполнительный орган 4,Работа системы автоматического регулирования происходит следующим образом,Сигналы с датчиков неполноты сгорания поступают на выделитель 2 максимального сигнала. Выделенный максимальный сигнал подается на регулятор 3, который в соответствии со своим знакомрегулирования выдает сигнал на исполнительный орган 4. Если регулятор 3 выполнен корректирующим, то исполнительным органом 4 является подчиненный регулятор. В случае прямого регулированиякачества горения по недожогу, исполнительным органом 4 является соответствущий регулирующий клапан.Статические характеристики поясняютработу САР на котлоагрегате, оснащенном двумя датчиками неполноты сгоранияс левой и правой стороны котла.4Характеристика 5 изображает зависимости сигнала каждого из датчиков недожога от избытка воздуха при нормальном горении во всем объеме топочнойкамеры и отсутствии перекосов. Оба сиг-,нала в этом случае близки один к другому и один из них (больший) поступает нарегулирующий прибор.В случае, если задание регуляторубудет соответствовать величине недожогана уровне 0,1 Уо по любой стороне котло 17агрегата, данная система будет полдерживать режим в точке 6 на характеристике5, Отметим, что известная система, вкоторой суммируются сигналы датчиков,поддерживает в этом случае заданный режим в точке 7 на характеристике 8, ксторая соответствует сумме характеристикотдельных датчиков. Обе системы в слу -чае отсутствия перекосов поддерживаютодин и тот же режим и не имеют какихлибо преимушеств друг перед другом.При ухудшении горения по одной иэсторон топочной камеры, например приизносе или коксовании форсунок, уровень недожога по этой стороне становится больше при той же величине избыткавоздуха, т, е. характеристика одного издатчиков сместится в область большихизбытков воздуха (линия 9), а характеристика 5 другого остается неизменной,Благодаря наличию выделителя 2 мак -симального сигнала регулятор 3 при сохранении задания на том же уровне будетподдерживать режим в точке 10 нахарактеристике 9, имеющей ту же крутизну, что и прежняя характеристика 5. Приэтом по стороне с плохим качеством сжигания топлива будет поддерживаться заданное значение недожога в примере (нафиг. 2 0,1%), а на другой стороне недожогбудет меньше (в данном примере он ра-вен нулю),снизить потери энергии на преодоление сопротивления газоходов, сократить число промывок газоводов от продуктов сгорания и уменьшить вероятность пожара от загорания отложений. 5Кроме того, устраняется изменение крутизны характеристики объекта и сохраняется оптимальное быстродействие1системы при заданной степени устойчивости. 0формула изобретения1. Система автоматического регулирования качества горения в топке котло агрегата, содержащая регулятор с датчиками неполноты сгорания топлива, установленными в нескольких точках сечения газо- хода, и исполнительный орган, о т л ич а ю ш а я с я тем, что, с целью по вышения точности регулирования и быстродействия, в систему введен выделитель максимального сигнала, включенный между выходами датчиков неполноты сгоралии входом регулятора.2. Система по п. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что датчики неполнотысгорания выполнены в виде измерителейвеличины пульсаций оптической плотностидымовых газов.3. Система по пп. 1 и 2, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с цельюупрощенияконструкции, выделитель максимального сигнала выполнен в виде параллельно соединенных нелинейных выходныхцепей измерителей величины пульсацийоптической плотности дымовых газов.Источники инфор мации,принятые во внимание при экспертизе1, Рак М, В. Автоматическая коррекция воздушного режима мазутных котловпо сигналу от оптической плотности уходящих газов. ЮО ОРГРЭС, Львов, 1971,с. 26,/,ОФ 4 Избаток Возду Составитель И. НазаровРедактор Л. Народная Техред М. Келемещ Корректор В. СиницкиеюЕн ющафилиал Ю ъ 3 4597/29 Тираж 619 БНИИПИ Государственного копо делам изобретений и от 113035, Москва, Ж, Ра Подписноитета СССРрытийушская наб., д. 4/5Патент, г. Ужгород, ул. Проектная